JP2006030129A - マンホール内監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】マンホール内の保守管理情報を必要な時に適宜取得することが可能で、かつ大幅な低消費電力化、低容積化、及び低コスト化が可能なマンホール内監視システムを提供する。
【解決手段】マンホール２０内に設置された地中送電線２の各種状況を監視する各種のセンサ４、金属製外蓋１下部の胴枠３１の側面に設置した起動用センサ１５、センサ４及び起動用センサ１５と接続した監視装置１４、及び、地上部３０の巡視車両５などに設置した情報表示装置６でマンホール内監視システムを構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マンホール内に設置された各種設備についての各種保守管理情報をマンホール内部から無線信号により地上に伝送するためのマンホール内監視システムに関するものであり、特に、低消費電力化、低容積化、及び低コスト化が可能なマンホール内監視システムに関するものである。

送電線路は、電力エネルギーの供給業務を果す上で必要不可欠な設備であり、この設備の故障は現代社会に極めて重大な影響をおよぼす。このため、管路布設などにより地下に埋設された地中送電線についても健全な設備状態を維持する為の保守管理が極めて重要な業務課題となっている。

また、地中送電線用マンホールに限らず、一般のマンホールにおいてもその内部の状況を保守管理することは極めて重要である。

従来、マンホール内の保守管理は、保守員が定期的にあるいは必要に応じて、その都度、マンホール内部に入坑し、各種設備状況を各監視項目により点検を実施しているのが現状である。マンホール内に入坑して内部を点検する場合には、次の様に極めて煩雑かつ大掛かりな作業を必要としていた。

（１）マンホールの地上開口部が道路上にある場合、道路上作業許可申請が必要であり、かつ主要道路上では作業時間帯の制約がある。

（２）道路遮断作業安全確保のために安全柵、標識などの設置および交通整理員の配置が必要となる。

（３）マンホール作業に先立ち、開蓋、排水、酸素濃度測定などの付帯作業が必要である。

（４）マンホール点検中の酸素濃度測定監視および送風機によるマンホール内換気が必要である。

そこで、保守員が入坑しなくてもマンホール内を点検できる様にするために、マンホール内に保守監視項目に応じて取付けた各種センサの情報をマンホール内から地上部に無線信号により送信し、地上部で受信した無線信号（各種センサ情報）によりマンホール内の状況を監視するシステムが導入されている（例えば、特許文献１参照）。

図４〜図６に、このような従来のマンホール内監視システムの構成例を示す。このシステムは、図４に示すように、マンホール２０内に設置された地中送電線２の各種状況および設置した地中送電線２のマンホール２０内の周辺状況などを監視する各種のセンサ４、センサ４と接続された監視装置３、及び、地上部３０の巡視車両５などに設置される情報表示装置６で構成されている。

図５に、監視装置３の構成例を示す。この監視装置３は、センサ情報を検出する検出部７、検出部７にて検出した各種センサ情報を記録するとともに、マンホール内のシステム動作をつかさどる制御部８、及び、制御部８から伝送要求があった時に各種センサ情報を無線信号として地上部３０の情報表示装置６に送信するデータ伝送部９を備えている。また、監視装置３は、タイマ部１０を有しており、タイマ部１０により起動信号が伝達されると制御部８が起動し、予め設定されたセンサの測定時間になると検出部７を起動させセンサ４からの各種センサ情報を検出するようになっている。更に、マンホール２０内では電源が取得できない為、監視装置３はバッテリ１１を有しており、バッテリ駆動される。なお、このバッテリ１１は定期的に交換される。

図６に、情報表示装置６の構成例を示す。この情報表示装置６は、監視装置３のデータ伝送部９から無線信号として送信されてきた各種センサ情報を受信するデータ受信部１２と、その各種センサ情報を表示させるノート型ＰＣ等のディスプレイ部１３とで構成される。

このようなマンホール内監視システムの動作概要を以下に説明する。
監視装置３は、バッテリ１１の交換周期を延ばすための低消費電力化設計として、常時、タイマ部１０を除く、検出部７、制御部８、及びデータ伝送部９を休止状態とし、タイマ部１０により予め設定された任意時間間隔または任意時刻で起動信号が伝達された時のみ起動する。なお、休止状態の検出部７、制御部８及びデータ伝送部９は、タイマ部１０からの起動信号を受信するために各心臓部のみを起動するよう専用の小型電池を内蔵する場合やバッテリ１１から電源を供給する場合がある。

タイマ部１０より起動信号が伝達された場合、制御部８が起動して、予め設定されたセンサの測定時間になれば検出部７を起動させ、マンホール２０内の監視対象となる地中送電線２に取付けた各種センサ４により各種情報を測定する。この測定された各種情報は、監視装置３の検出部７により検出される。

次に、制御部８は、検出部７にて検出した各種センサ情報を記録しておき、予め設定されたデータ送信時間になればデータ伝送部９を起動させ、各種センサ情報をデータ伝送部９に送信する。データ伝送部９では、制御部８から伝送要求があった時に各種センサ情報を無線信号として地上部３０の情報表示装置６に送信する。地上部３０の情報表示装置６は、監視装置３から無線信号として送信されてきた各種センサ情報をデータ受信部１２にて受信し、その各種センサ情報をノート型ＰＣ等のディスプレイ部１３に表示させる。

また、図７に、従来のマンホール内監視システムの別の構成例を示す。
この監視システムは、マンホール２０の底部に可搬型伝送ユニット２３を配置し、更に、マンホール２０上の金属製外蓋１に中継用のアンテナ２２を埋め込んでいる点が図４の監視システムと異なっている。この監視システムでは、可搬型伝送ユニット２３内に設置された携帯電話により地上部３０の監視室等に設置された情報表示装置（図示せず）に各種情報が伝送される。
特許２７９０９７５号公報

マンホール内の各種管理情報において、定期点検時や災害発生時などで取得しようとする場合には、任意の時刻にタイミングよくデータを取得することが望まれる。然しながら、従来の監視システムにおいては、設定されたタイマ部により制御部を起動させてデータを取得するため、何時、地上部の情報表示装置にてデータ取得が実施されるか分からないため、監視装置３（図４）又は可搬型伝送ユニット２３（図７）を定期的に、かなり頻繁に起動させ、地上部３０の情報表示装置６と通信できる状態を確保する必要があった。

このため、従来の監視システムでは、装置の大幅な低消費電力化を図る事が出来ず、その結果として、装置用電源として適用するバッテリは大容量にならざるを得なかった。また数年間にわたってバッテリを交換せずに稼働させることはバッテリの容量、サイズの面で現実的に不可能であった。

従って、本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消して、大幅な低消費電力化、低容積化、及び低コスト化が可能なマンホール内監視システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のマンホール内監視システムは、地上側開口部が金属製の外蓋により閉じられるマンホール内に、設備の監視情報を収集するセンサ及び前記センサからの監視情報を検知・制御する監視装置が設置される一方、前記マンホール外の地上部に前記監視情報を表示する情報表示装置が設けられ、前記監視装置から前記監視情報を無線により前記情報表示装置に送信するマンホール内監視システムにおいて、前記監視装置に起動用センサを接続し、前記起動用センサにて検出された起動信号が前記監視装置に伝達された時に前記監視装置を起動させるようにしたことを特徴とする。

前記起動用センサは前記外蓋の下面または外蓋を支持する胴枠側面に設けられた振動センサであり、前記外蓋上面から振動を加えることにより前記起動信号を発生させることができる。

本発明によれば、起動用センサを設けて、定期点検時や災害発生時などの保守管理データが必要な時刻のみに起動用センサより監視装置を起動させ、それ以外を休止状態とすることができる。このため、保守管理情報を必要な時に適宜取得することが可能になると共に、監視装置を大幅に低消費電力化することができ、よって小容量電池での駆動が可能になる。従って、装置の全体構成がシンプルになるのみならず、軽量小型化、低コスト化を図ることができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１〜図３に、本発明に係るマンホール内監視システムの一実施形態を示す。このシステムは、図１に示すように、マンホール２０内に設置された地中送電線２の各種設備状況を監視する各種のセンサ４、金属製外蓋１下部の胴枠３１の側面に設置した起動用センサ１５、センサ４と起動用センサ１５に接続された監視装置１４、及び、地上部３０の巡視車両５などに設置される情報表示装置６で構成されている。

（センサ）
センサ４は、マンホール２０内の監視対象となる設備に応じて選定される。例えば、マンホール内の目視点検の代用としての画像センサ、マンホール内のケーブル温度を測定する温度センサ、ケーブルの伸び出し量の測定としてケーブルに取付けられた磁石の直線運動を回転運動に変換して測定する伸び出し量センサ、地中送電線路であるＯＦケーブル用の圧力油槽の油量を計測する油量センサ、マンホール内の油の漏れを計測する漏油センサ、マンホール内に溜まった水の量を計測する水位センサ等が用いられる。

（起動用センサ）
起動用センサ１５は、監視装置１４を起動させる役割を果たすものであり、例えば振動センサの一種である加速度センサにより金属製外蓋１の振動情報を検出することができる。他にも、外蓋１上の磁気変化を検出する磁気センサ、外蓋１上の超音波を検出する超音波センサ等を用いることができる。

（監視装置）
図２に、監視装置１４の構成例を示す。この監視装置１４は、センサ情報を検出するセンサ情報検出部１６、センサ情報検出部１６にて検出した各種センサ情報を記録しておく制御部１７、及び、制御部１７から伝送要求があった時に各種センサ情報を無線信号として地上部の情報表示装置６に送信するデータ伝送部１８を備えている。また、監視装置１４は、起動用センサ検出部１９を有しており、起動用センサ検出部１９により起動信号が伝達されると制御部１７が起動し、センサ情報検出部１６を起動させセンサ４からの各種センサ情報を検出するようになっている。更に、監視装置１４はバッテリ２１を有しており、バッテリ駆動される。なお、このバッテリ２１は定期的に交換される。

（情報表示装置）
図３に、情報表示装置６の構成例を示す。この情報表示装置６は、監視装置１４のデータ伝送部１８から無線信号として送信されてきた各種センサ情報を受信するデータ受信部１２と、その各種センサ情報を表示させるノート型ＰＣ等のディスプレイ部１３とで構成される。

（動作概要）
このようなマンホール内監視システムの動作概要を以下に説明する。
監視装置１４は、低消費電力化によりバッテリ２１の交換周期を延ばし、かつバッテリ２１の低容積化を目的として、常時、起動用センサ検出部１９を除く、センサ情報検出部１６、制御部１７、及びデータ伝送部１８が休止状態とされている。

マンホール２０内の各種情報を取得する場合は、地上部３０で保守員がハンマーなどで金属製の外蓋１の上面（地上部３０側）部を叩く。このハンマーによる振動情報を金属製の外蓋１の下面（マンホール２０側）部などに設置した加速度センサの起動用センサ１５、及び監視装置１４の起動用センサ検出部１９で検出する。

起動用センサ検出部１９は、ハンマーによる振動情報を検出した場合、休止中の制御部１７を起動させる。制御部１７は、起動用センサ検出部１９により起動された後、休止中のセンサ情報検出部１６を起動させ、マンホール２０内の監視対象となる地中送電線２に取付けた各種センサ４により各種情報を測定する。この測定された各種情報は、センサ情報検出部１６により検出される。

次に、制御部１７は、休止中のデータ伝送部１８を起動させ、取得した各種センサ情報を無線信号として地上部３０に送信する。

制御部１７、センサ情報検出部１６、データ伝送部１８は、それぞれセンサ４の測定動作、通信動作が終了した後、起動状態から休止状態へと移行し、次回、定期点検などでマンホール内の各種情報を取得するまで休止する。

（本マンホール内監視システムの効果）
図１〜図３に示した本実施形態のマンホール内監視システムによれば、以下の効果を奏する。
（１）ハンマーによる人為的な振動情報を起動用センサ検出部１９が検出した場合にのみ監視装置１４を起動させるので、定期点検時や災害発生時などの保守管理データが必要な時刻のみにデータを取得することができる。このため、従来方式のタイマを用いて起動させる方式とは異なり、不要時を含めて定期的かつ頻雑に起動させる必要がなく、効率良く保守管理データを取得することが可能となる。
（２）定期点検時や災害発生時などの保守管理データが必要な時刻以外を休止状態とすることができる。定期点検や災害発生などによるマンホール２０内の点検頻度は年間数回程度であり、監視装置１４の消費電力量の大半を占める制御部１７およびデータ伝送部１８をほとんど休止状態で運用できる。このため、監視装置１４の大幅な低消費電力化を図る事が可能となる。
（３）監視装置１４における大幅な低消費電力化によって小容量電池での駆動が可能になる。このため、監視装置１４の全体構成がシンプルになるのみならず、軽量小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
（４）定期点検時や災害発生時に、従来のようなマンホールの金蓋解放に伴う諸作業が不要となり、設備の維持・管理費用の削減並びに人員の省力化を図ることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、金属製外蓋１下部の胴枠３１の側面に起動用センサ１５を設置したが、金属製外蓋下部に起動用センサ１５を設置することもできる。また、上記実施形態では、起動用センサ１５として振動情報を検出する加速度センサを用い、保守員がハンマーなどで金属製の外蓋１の上面（地上部３０側）部を叩くことにより、ハンマーによる振動情報を検出して監視装置１４を起動させたが、これ以外にも、起動用センサ１５として超音波センサや磁気センサを用い、保守員が地上部３０で超音波装置や磁気装置等を用いて発した超音波や磁気を検知することにより、監視装置１４を起動させることもできる。

また、上記実施形態では、図４〜図６に示す従来のマンホール内監視システムの基本構造を利用し、更に起動用センサ１５を接続した構成としたが、図７に示した他のマンホール内監視システムの基本構造を利用し、更に起動用センサ１５を接続した構成としても良い。

また、上記実施形態では、マンホール２０内の監視対象として地中送電線２の例を示したが、地中送電線２以外の任意の場所を監視するものでも良い。例えば、マンホール２０内の任意の場所の温度を管理したり、地中送電線路であるＯＦケーブル用の圧力油槽の油量を計測したり、マンホール２０内の油の漏れを計測するものであっても良い。

本発明のマンホール内監視システムの一実施形態を示す全体図である。 本実施形態に係るマンホール内監視システムの監視装置を示すブロック図である。 本実施形態に係るマンホール内監視システムの情報表示装置を示すブロック図である。 従来のマンホール内監視システムを示す全体図である。 従来のマンホール内監視システムの監視装置を示すブロック図である。 従来のマンホール内監視システムの情報表示装置を示すブロック図である。 従来のマンホール内監視システムの他の例を示す全体図である。

符号の説明

１ 金属製の外蓋
２ 地中送電線
３ 監視装置
４ センサ
５ 巡視車両
６ 情報表示装置
７ 検出部
８ 制御部
９ データ伝送部
１０ タイマ部
１１ バッテリ
１２ データ受信部
１３ ディスプレイ部
１４ 監視装置
１５ 起動用センサ
１６ センサ情報検出部
１７ 制御部
１８ データ伝送部
１９ 起動用センサ検出部
２０ マンホール
２１ バッテリ
２２ アンテナ
２３ 可搬型伝送ユニット
３０ 地上部
３１ 胴枠

Claims (2)

1. 地上側開口部が金属製の外蓋により閉じられるマンホール内に、設備の監視情報を収集するセンサ及び前記センサからの監視情報を検知・制御する監視装置が設置される一方、前記マンホール外の地上部に前記監視情報を表示する情報表示装置が設けられ、前記監視装置から前記監視情報を無線により前記情報表示装置に送信するマンホール内監視システムにおいて、
   前記監視装置に起動用センサを接続し、前記起動用センサにて検出された起動信号が前記監視装置に伝達された時に前記監視装置を起動させるようにしたことを特徴とするマンホール内監視システム。
2. 前記起動用センサは前記外蓋の下面または外蓋を支持する胴枠側面に設けられた振動センサであり、前記外蓋上面から振動を加えることにより前記起動信号を発生させることを特徴とする請求項１記載のマンホール内監視システム。

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